Broadband LNB Technical Evolution: Design Essentials for HTS High‑Throughput Satellite Reception

Μηχανική ανάλυση εύρους ζώνης, θορύβου φάσης, σταθερότητας συχνοτήτων και λήψης πολλαπλών ακτίνων

Εισαγωγή

Με τη μεγάλης κλίμακας εμπορική ανάπτυξη δορυφόρων υψηλής χωρητικότητας HTS, τα συμβατικά στενόπετρα LNB δεν μπορούν πλέον να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις λήψης για μεγάλο εύρος ζώνης,Μεταμόρφωση υψηλής τάξης και συνύπαρξη πολλαπλών δέσμωνΤο άρθρο αυτό εξετάζει την τεχνική εξέλιξη του ευρυζωνικού LNB και αποσυναρμολογεί βασικούς περιορισμούς σχεδιασμού για σενάρια HTS,παροχή αναφορών για την επιλογή μηχανικών και την ανάπτυξη προϊόντων.

1Εξέλιξη της τεχνολογίας LNB

1. DRO Dielectric Resonator Oscillator LNB: πρώιμη λύση με απλή δομή και χαμηλό κόστος.κατάλληλο μόνο για παραδοσιακούς δορυφόρους χαμηλού ρυθμού ρητογράφησης και ανίκανο να λαμβάνει HTS υψηλής τάξης διαμόρφωσης.
2. Παραδοσιακό PLL-LNB: υιοθετεί κλειδαριά φάσης με βάση κρυστάλλους για σημαντικά βελτιωμένη σταθερότητα συχνότητας.που εφαρμόζεται κυρίως σε παραδοσιακούς δορυφόρους ραδιοτηλεοπτικής μετάδοσης Ku-band.
3. Νέα γενιά ευρυζωνικής σύνδεσης PLL-LNB: βελτιστοποιημένη για δορυφόρους υψηλής απόδοσης HTS.Υποστηρίζει λήψη πολλαπλών ακτίνων, το εύρος ζώνης μεγάλου φορέα και η αποσυνμόρφωση των υψηλής τάξης διαμορφώσεων όπως 16APSK / 32APSK, γίνονται η κύρια λύση για τους σύγχρονους τερματικούς δέκτες HTS.

2Βασικές τεχνικές απαιτήσεις για τα LNB που συμμορφώνονται με το HTS

Οι δορυφόροι υψηλής απόδοσης HTS χαρακτηρίζονται από φορείς ευρείας ζώνης, διαμόρφωση υψηλής τάξης, επαναχρησιμοποίηση συχνότητας πολλαπλών δέσμων και στενό περιθώριο σύνδεσης,για την επιβολή αυστηρών προδιαγραφών για τους LNB διαφορετικούς από τους παραδοσιακούς δορυφόρους ραδιοτηλεοπτικής μετάδοσης.

2.1 Υπερ-ευρύ εύρος ζώνης λειτουργίας

Οι αλυσίδες ραδιοσυχνοτήτων και τα φίλτρα IF των παραδοσιακών στενών ζώνων LNB θα προκαλέσουν διαταραχή σήματος και στρέβλωση σήματος.Το ευρυζωνικό LNB καλύπτει πλήρως το εύρος συχνότητας-στόχο με καλή επίπεδητητα εντός της ζώνης, ώστε να αποφεύγεται η στρέβλωση του εύρους για τους φορείς ευρυζωνικής σύνδεσης..

2.2 Απόδοση θορύβου φάσης

Οι διαμορφώσεις υψηλής τάξης όπως η 32APSK είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στον θόρυβο φάσης.που οδηγούν σε απώλεια κλειδώματος και τεχνητά μωσαϊκά ακόμη και με επαρκή SNRΤο LNB με προσανατολισμό HTS πρέπει να βελτιστοποιεί τις συσκευές PLL-loop και τοπικών ταλαντωτών για την καταστολή του θορύβου εκτός ζώνης φάσης.

2.3 Σταθερότητα συχνότητας σε πλήρη περιοχή θερμοκρασίας

Οι εξωτερικοί τερματικοί σταθμοί αντιμετωπίζουν μεγάλες διανυκτερινές διακυμάνσεις θερμοκρασίας.Οι εφαρμογές HTS πρέπει να υιοθετήσουν αρχιτεκτονική κλειδώματος PLL για να περιορίζουν αυστηρά τη μετατόπιση συχνότητας LO εντός εύρους λειτουργίας -40 °C ~ +65 °C.

2.4 Απόρριψη εκτός ζώνης και αντιδιαταραχή

Οι παρεμβολές γειτονικής δέσμης είναι εμφανείς στο περιβάλλον HTS πολλαπλών δέσμων.αποτρέποντας τα ισχυρά σήματα παρεμβολής από τη συμπίεση του δυναμικού εύρους του δέκτη.

2.5 Δυναμικό εύρος

Τα επίπεδα σήματος που λαμβάνονται ποικίλλουν σημαντικά ανάλογα με τις διαφορετικές δέσμες HTS.χαμηλό αριθμό θορύβου για αδύναμα σήματα και χωρίς στρέβλωση κορεσμού υπό ισχυρή είσοδο, διασφαλίζοντας τη συμβατότητα λήψης για σενάρια πολλαπλών δέσμων.

3Βασικά στοιχεία σχεδιασμού του ευρυζωνικού LNB για το HTS

1. Επιλογή συστήματος τοπικού ταλαντωτή PLL: εγκατάλειψη αρχιτεκτονικής DRO.υιοθετούν λύση PLL υψηλής απόδοσης συν TCXO για την επίτευξη σταθεροποίησης συχνότητας πλήρους εύρους θερμοκρασίας και την εξάλειψη της μετατόπισης συχνότητας που προκαλείται από τη θερμοκρασία.
2. Σχεδιασμός αλυσίδας ραδιοσυχνοτήτων ευρυζωνικής ζώνης: Βελτιστοποίηση της LNA, των φίλτρων και των αναμεικτών για τη βελτίωση της επίπεδης ζώνης πλήρους ζώνης και τη μείωση της στρέβλωσης πλάτους για τα σήματα ευρυζωνικής ζώνης.
3. Βελτιστοποίηση του θορύβου φάσης: Προσαρμόστε σωστά το εύρος ζώνης του βρόχου PLL και επιλέξτε τα τσιπάκια LO χαμηλού θορύβου φάσης για να πληρούν το όριο αποσυνμόρφωσης για διαμορφώσεις υψηλής τάξης, όπως το 32APSK.
4. Σχεδιασμός εξόδου IF: Για τους φορείς ευρείας ζώνης HTS, σχεδιάστε εύλογα το εύρος εξόδου IF έτσι ώστε οι πλήρεις φορείς να μπορούν να εμπίπτουν στο παράθυρο λήψης IF δέκτη.
5. Ηλεκτρομαγνητική και περιβαλλοντική αξιοπιστία: Τα περισσότερα τερματικά HTS χρησιμοποιούνται σε εξωτερικούς χώρους..
6. Πολλαπλής εξόδου LNB: Όταν εφαρμόζεται LNB πολλαπλής εξόδου σε έργα HTS, αξιολογείται η απομόνωση από θύρα σε θύρα και η απώλεια θύρας για να αποφευχθεί η υποβάθμιση της απόδοσης που προκαλείται από τη διαίρεση σήματος πολλαπλών κατευθύνσεων.

4Γενικές Τραπεζικές Παγίδες

Λάθος κατανόηση: Η επίτευξη ονομαστικού εύρους ζώνης είναι επαρκής για την λήψη HTS.

Λάθος κατανόηση: Το DRO-LNB μπορεί να υιοθετηθεί για τη λήψη HTS.

Λάθος κατανόηση: Όλα τα LNB πολλαπλής εξόδου είναι κατάλληλα για κεντρική λήψη HTS.

5Συνοπτική

Οι δορυφόροι υψηλής απόδοσης HTS επιβάλλουν πολύ υψηλότερα όρια υλικού για τον επίγειο σταθμό LNB από τους παραδοσιακούς δορυφόρους ραδιοτηλεόρασης.Οι επιδόσεις του ευρυζωνικού LNB δεν καθορίζονται μόνο από το εύρος ζώνης λειτουργίας. Η κλειδαριά συχνότητας PLL, ο θόρυβος φάσης, η επίπεδεια εντός της ζώνης, το δυναμικό εύρος και η απόρριψη εκτός ζώνης καθορίζουν από κοινού τις επιδόσεις λήψης HTS στον πραγματικό κόσμο.να δίνουν προτεραιότητα στην ευρυζωνική σύνδεση PLL-LNB βελτιστοποιημένη για HTSΠάντοτε να επαληθεύετε τις βασικές παραμέτρους του φύλλου δεδομένων για να εξασφαλίζετε σταθερή λήψη 7*24 ώρες.